Nuklide

Im Periodensystem der Elemente findet man heute 111 Elemente. Davon kommen 91 in der Natur vor, die übrigen werden künstlich hergestellt. Ein bestimmter Atomkern eines Elements ist eindeutig durch die Massenzahl (Anzahl von Protonen und Neutronen) und die Kernladungszahl (Ordnungszahl im Periodensystem, Anzahl von Protonen und von Elektronen im neutralen Atom) gekennzeichnet.

Ein Atomkern, der eindeutig durch Massenzahl und Kernladungszahl charakterisiert ist, wird als Nuklid bezeichnet.

Der Begriff wurde 1950 international eingeführt, um dem unkorrekten Gebrauch des Wortes Isotop entgegenzuwirken.

Beispiele für Nuklide

Ein Nuklid ist z. B. Natrium-23, in Symbolschreibweise ${}_{11}{}^{23}\text{N}\text{a}$.
Die Kernladungszahl, also die Anzahl der Protonen, beträgt 11. Die Massenzahl, also die Anzahl der Protonen und Neutronen im Kern, beträgt 23. Damit ergibt sich eine Neutronenzahl von:
23 - 11 = 12.

$\begin{array}{l}{}_{92}{}^{235}\text{U}\text{ und }{}_{\text{15}}{}^{\text{32}}\text{P}\text{ sind Nuklide}\text{. Im Unterschied dazu }\\ \text{sind beispielsweise }{}_{\text{15}}{}^{\text{32}}\text{P}\text{ und }{}_{\text{15}}{}^{\text{34}}\text{P}\text{ Isotope von Phosphor}\text{.}\end{array}$

Stabile und radioaktive Nuklide

Ähnlich wie bei Isotopen kann man auch bei Nukliden zwischen stabilen Nukliden und radioaktiven Nukliden,auch Radionuklide genannt, unterscheiden. Radioaktive Nuklide zerfallen unter Aussendung radioaktiver Strahlung. Bekannt sind heute insgesamt etwa 300 stabile und über 2 400 radioaktive und damit instabile Nuklide.

Nuklidkarte

Trägt man auf einer vertikalen Achse die Kernladungszahl des jeweiligen Atomkerns und auf der horizontalen Achse die Neutronenzahl auf, so erhält man eine übersichtliche Darstellung über die Atomkerne, die zu den verschiedenen Elementen gehören. Eine solche Darstellung wird als Nuklidkarte bezeichnet. Bild 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Nuklidkarte.
In der Horizontalen nebeneinander findet man die Isotope des jeweiligen Elements. Beispielsweise hat Kohlenstoff
(Kernladungszahl = Protonenzahl 6) acht Isotope. Untereinander stehen jeweils die Nuklide mit gleicher Neutronenzahl. Darüber hinaus gibt man häufig zu den einzelnen Nukliden noch an,

• ob es stabile oder radioaktive Nuklide sind,
• welche Art der Strahlung bei Radionukliden abgegeben wird,
• wie groß die Halbwertszeit ist,
• in welchen Anteil Isotope eines Elements vorkommen.

Bei Kohlenstoff (Protonenzahl 6, siehe Bild 2) sind von den 8 Isotopen 2 stabil, 6 sind instabil und zerfallen teils unter Aussendung von Elektronen und teils unter Aussendung von Positronen. Das Isotop mit der größten Halbwertszeit ist Kohlenstoff-14 (C-14) mit einer Halbwertszeit von 5 760 Jahren. Dieses Radioisotop nutzt man übrigens zur Altersbestimmung organischer Stoffe (C-14-Methode).